I. Tecnologia tradizionale dell'elettrodo rotante al plasma (PREP)

La tecnologia tradizionale dell'elettrodo rotante al plasma (PREP) è stata inventata da Nuclear Metals/Starmet e in seguito acquisita da TIMET. La tecnologia tradizionale PREP che utilizza l'elettrodo a stelo come catodo, la torcia al plasma ad arco trasferito come anodo, stimola il gas argon che la ionizzazione dello ione argon di così alta temperatura di fusione forma la faccia terminale dell'elettrodo a membrana liquida, e quindi attraverso l'asse di rotazione della forza centrifuga per formare particelle sferiche di metallo, la velocità di rotazione in 14000 ~ 16000 giri/min, il serraggio della barra è vicino all'estremità del motore esposta all'aria, all'atmosfera del controllo rigoroso. Attualmente, il diametro delle particelle di polvere PREP tradizionali può soddisfare solo i requisiti di granulometria di 90 ~ 250 μm nella tecnologia di deposizione di rivestimento LASER nazionale (LMD), ma è ancora difficile soddisfare i requisiti della tecnologia avanzata di rivestimento laser ad alta velocità (DED/LENS) di 50 ~ 150 μm, della tecnologia di fusione selettiva a fascio di elettroni e della tecnologia di fusione selettiva laser per polvere.

2. Metodo di atomizzazione del gas argon

In base ai diversi metodi di fusione, l'atomizzazione dell'argon (GA) può essere suddivisa in due processi: crogiolo a parete FREDDA (TGA) e atomizzazione dell'argon a induzione tramite elettrodo (EIGA). Crogiolo di rame a parete fredda argon atomizzato mediante fusione a induzione sotto vuoto le materie prime in lega di titanio si fondono completamente nel crogiolo, crogiolo, che può migliorare la soluzione metallica che serve la sua uniformità di contenuto, utilizzando la bobina di induzione secondaria locale sul fondo del crogiolo per riscaldare la soluzione metallica, quindi formare un flusso stabile, mediante l'alta pressione di iniezione di argon forza il flusso di metallo raffreddandosi per formare particelle di metallo. Raccogliere prima nel separatore a ciclone, quindi nel serbatoio di metallo. La densità vibrazionale della polvere di lega di titanio TGA è del 60% ~ 70% della densità teorica. L'aerazione a induzione dell'elettrodo (EIGA) forma direttamente un flusso di liquido fondendo le estremità delle barre di lega di titanio di una dimensione specifica con bobine di induzione coniche. Il crogiolo non viene a contatto durante l'intero processo e la polvere viene quindi atomizzata da un flusso di gas argon ad alta velocità.

3. Atomizzazione al plasma

La tecnica di atomizzazione al plasma è apparsa per la prima volta nel 1996. La tecnologia consiste nel fondere istantaneamente un filo di lega di titanio con un diametro di circa 3 mm con un impatto elevato e senza trasferimento di fiamma al plasma. Utilizzando la torcia al plasma all'argon per fondere a impulsi il materiale di seta soffiata, questa tecnologia rivoluzionaria integra la fusione del metallo e l'atomizzazione del gas argon negli stessi passaggi. L'argon ad alta temperatura estende il tempo di solidificazione delle goccioline, non solo può migliorare il grado sferico delle particelle metalliche, ma può anche ridurre la proporzione di particelle cave. La sua essenza è ancora la polverizzazione dell'aerosol, ma dalla qualità della polvere, dalla resa, dall'applicazione delle materie prime e così via, tutte queste considerazioni dovrebbero appartenere a un tipo di tecnologia di preparazione della polvere di lega di titanio completamente nuova.

4. Sferoidizzazione al plasma

Tecnologia di sferoidizzazione al plasma a radiofrequenza (ovvero, IPS o PS di sferoidizzazione al plasma) tramite flusso d'aria alla polvere di lega di titanio di deidrogenazione idrogenata sferica in particelle liquide di rifusione a fiamma di plasma ad alta densità e fare affidamento sulla superficie libera delle goccioline può ridurre il processo spontaneo di solidificazione istantanea per particelle metalliche sferiche, tasso di sferoidizzazione non inferiore all'80% alla volta, di solito avrebbe ancora bisogno di una selezione e di una sferoidizzazione di nuovo. Attraverso un forte effetto di accoppiamento elettromagnetico, se il plasma può indurre l'effetto termico Joule della corrente per riscaldare il flusso d'aria ad alta temperatura, formando così un plasma autosostenibile, che è diverso dal plasma utilizzato nella tecnologia di atomizzazione al plasma e nella tecnologia degli elettrodi rotanti al plasma. La tecnologia di sferoidizzazione al plasma è limitata alle particelle di polvere non sferiche, quindi la varietà di lega di titanio che può essere prodotta è limitata al titanio puro CP-TI, Ti6Al4V e ad alcuni altri marchi convenzionali. Inoltre, a causa di due processi di polverizzazione, il controllo di elementi di impurità come ossigeno e azoto è un problema urgente da risolvere.

5.Progressi nella produzione additiva di polvere di lega di titanio

Il processo di atomizzazione al plasma (PA) ha la resa più elevata di 0 ~ 45 m e il più alto tasso di utilizzo del filo di titanio come materia prima, che è il processo di preparazione della polvere più adatto per SLM. Il processo di elettrodo rotante al plasma ad altissima velocità (SS-PREP) ha le prestazioni ottimali complete della polvere, tra cui sfericità della polvere, fluidità, densità di riempimento allentata e rapporto di particelle cave. A causa della più bassa proporzione di particelle cave, presenta evidenti vantaggi nell'applicazione dell'additivo per polvere a fascio di elettroni (EBM) e dell'additivo per alimentazione di polvere laser (LMD). La polvere Ss-prep può coprire la tecnologia di preparazione della polvere SLM, EBM e LMD per la produzione additiva. D'altro canto, il processo TGA può utilizzare varie forme di materie prime in lega di titanio, in modo che la sua polvere abbia il costo economico più basso, mentre EIGA può essere utilizzato solo? Per materie prime in barre da 50 mm o altre dimensioni, sebbene il processo GA sia lo stesso, il controllo dei costi del processo TGA è migliore del processo EIGA.